DE2333503C2 - Device for measuring forces or pressures - Google Patents
Device for measuring forces or pressuresInfo
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- G01L9/0001—Transmitting or indicating the displacement of elastically deformable gauges by electric, electro-mechanical, magnetic or electro-magnetic means
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Description
3030th
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Messen von Knften oder Drücken mit einem Behälter, der ein gummielastisches Materi?' lückenlos umschließt und der eine Wand aufweist.die von einem verschiebbaren Kolben gebildet ist, durch den Has gummielastische )5 Material unter der Einwirkung der Meßgröße komprimiert wird.The invention relates to a device for measuring knots or pressures with a container, which is a rubber elastic material? ' completely encloses and which has a wall. that of a movable one Piston is formed by the rubber-elastic has) 5 Material is compressed under the action of the measurand.
Eine Vorrichtung dieser Art ist nach der DE-AS 12 99 135 bekannt. Dabei ist seitlich an den Behälter über einen Meßkolben die eigentliche Meßeinrichtung angeschlossen, so daß die gesamte Anordnung verhältnismäßig raumgreifend ausfällt. Auch ist es nach der US-PS 3130 382 bekannt, gummielastisches Materir-J zur Übertragung einer Meßgröße zu verwenden, wobei das gummielastische Material zwischen einem von der Meßgröße beaufschlagten Kolben und einer Stahlmembran angeordnet ist. Bei der Belastung kommt es hierbei zu Deformationen der Stahlmembran, die in verschiedenen Bereichen mit Dehnungsmeßstreifen versehen ist und somit eine elektrische Messung gestattet. Die dabei so verhältnismäßig kompliziert gestaltete Meßeinrichtung erfordert wie auch die bekannten Kraftmeßdosen eine Bauhöhe, die in vielen Fällen nicht zur Verfügung stehtA device of this type is known from DE-AS 12 99 135. It is on the side of the container The actual measuring device is connected via a volumetric flask, so that the entire arrangement is relatively is expansive. It is also known from US Pat. No. 3,130,382, rubber-elastic Materir-J to use for the transmission of a measured variable, the rubber-elastic material between one of the Measured variable acted upon piston and a steel diaphragm is arranged. When it comes to stress, this is where it comes from to deformations of the steel membrane, which is provided with strain gauges in various areas and thus allows an electrical measurement. That way Relatively complex designed measuring device requires, like the known load cells Construction height that is not available in many cases
Bei einer Anordnung nach der DE-OS 19 32 899 wird die Abhängigkeit des Widerstandswertes bei der v-, Längsdehnung von Widerstandsmaterial für die Messung von Kräften oder Drücken verwendet, indem das Widerstandsmaterial senkrecht zu seiner Längsrichtung einer mechanischen Spannung ausgesetzt wird und eine demgemäße Längenänderung erfährt. «·In an arrangement according to DE-OS 19 32 899, the dependence of the resistance value at the v-, Longitudinal expansion of resistance material used for measuring forces or pressures by the Resistance material is exposed to a mechanical stress perpendicular to its longitudinal direction and a experiences a corresponding change in length. «·
Der Erfindung liegl die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der einleitend beschriebenen Art /11 schaffen, wobei nicht nur ein sehr einfacher und somr wenig störanfälliger Aufbau erreich! wcriion se!! sondern mich eine erhebliche Vernngenipi: de· ■ Bauhöhe erzielt wird, so daß sich diese Vornciniir besonders gui für die Messung de VV.ii/kiv : . Wal/ecniMcn anwcndf. 11 IMIl! l);ihr ■- ■" tncnfir ^n; ausreichende Meßgenauigkeit erzielt werden, zumal die damit insbesondere zu messenden Walzkräfte wichtige Meßwerte sind, die zuverlässig und reproduzierbar zur Verfügung stehen müssen. Die Bauhöhe der neuen Vorrichtung soll auch unter beengten Platzverhälnissen einen nachträglichen Einbau gestatten, ohne daß dabei die bei üblichen Kraftmeßdosen bestehenden Mindestwerte des Verhältnisses zwischen erforderlicher Bauhöhe des Federkörpers und dessen tragendem Querschnitt eingehalten werden müssen. Es soll in gleicher Weise möglich sein, die Kräfte bei einem außermittigen Angriff zuverlässig zu messen.The invention is based on the object of creating a device of the type described in the introduction / 11, wherein not only a very simple and somr little failure-prone structure is achieved! wcriion se !! but me a considerable Vernngenipi: de · ■ height is achieved, so that this Vornciniir particularly gui for measuring de VV.ii / kiv. Whale / ecniMcn anwcndf. 11 IMIl! l); their ■ - ■ "tncnfir ^ n; sufficient measuring accuracy can be achieved, especially since the rolling forces to be measured are important measured values that must be available reliably and reproducibly without having to comply with the minimum values of the ratio between the required structural height of the spring body and its load-bearing cross-section, which exist in conventional load cells.
Die vorstehend beschriebene Zielsetzung wird bei einer Vorrichtung der einleitend beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß in das gummielastische Material ein Metalldraht mit hoher Druckabhängigkeit seines spezifischen Widerstandswertes eingebettet ist, an dessen Anschlußenden eine Einrichtung zur Widerstandsmessung angeschlossen ist.The objective described above is achieved in a device of the type described in the introduction According to the invention achieved in that a metal wire with high pressure dependence in the rubber-elastic material its specific resistance value is embedded, at the terminal ends of which a device is connected for resistance measurement.
Mit dieser ungewöhnlich einfachen Anordnung wird das Grundprinzip der üblichen, mit Dehnungsmeßstreifen arbeitenden Kraftmeßdosen aufgegeben. Arn einfachsten läßt sich die Erfindung mit einem hydraulischen System vergleichen, bei welchem die Kraftmessung auf eine Druckmessung verlagert wird. Somit vermag die erfindungsgemäße Vorrichtung auch dann genaue Werte zu liefern, wenn die a=if ihren Kolben wirksame Kraft auiiermittig angreift, da die Krafteinwirkung auf den Kolben sich als konstanter Druck im ganzen Hydraulikmedium fortsetzt. Da es möglich ist, grundsätzlich eine beliebig niedrige Füllhöhe des vom gummielastischen Material gebildeten Hydraulikmediums vorzusehen, läßt sich die neue Vorrichtung auch mit ungewöhnlich geringer Bauhöhe herstellen. Dabei tauchen jedoch die bei üblichen abgeschlossenen Hydrauliksystemen bekannten Dichtungsschwierigkeiten zwischen Kolben und Zylinderwand sowie die damit insbesondere über längere Betriebszeiten hinweg verbundenen Leckverluste nichr. auf. Vielmehr können die Dichtungsschwierigkeiten prak.hch selbst dann als behoben angesehen werden, wenn zwischen Kolben und Zylinderwand verhältnismäßig viel Spiel besteht. Somit kann insbesondere auch keine die Messung behindernde Reibung zwischen Kolben und Zylinderwand auftreten.With this unusually simple arrangement, the basic principle of the usual load cells that work with strain gauges is abandoned. In the simplest way, the invention can be compared with a hydraulic system in which the force measurement is shifted to a pressure measurement. The device according to the invention is thus able to deliver precise values even when the force acting on its piston acts off-center, since the force acting on the piston continues as a constant pressure throughout the hydraulic medium. Since it is possible in principle to provide an arbitrarily low filling level for the hydraulic medium formed by the rubber-elastic material, the new device can also be produced with an unusually low overall height. However, the known with conventional closed hydraulic systems sealing problems between the piston and cylinder wall and away associated with it especially for extended periods of operation leakage dive nich r. on. Rather, the sealing difficulties can practically be regarded as remedied even if there is a relatively large amount of play between the piston and the cylinder wall. Thus, in particular, there can be no friction between the piston and the cylinder wall that would hinder the measurement.
Untersuchungen mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung haben ergeben, daß bei hoher Meßempfindlichkeit eine sehr gute Linearität und Nullpunkts-Konstanz bei vernachlässigbarer Hysterese besteht. Damit werden die Eigenschaften der sonst üblichen Kraftmeßdosen erreicht, jedoch kann eine sehr geringe Bauhöhe eingehalten werden, als deren obere Grenze 3 bis 4 cm angesehen werden können. Die hiermit meßbaren Kräfte können beispielsweise im Bereich von IO MN liegen.Investigations with the device according to the invention have shown that with high measurement sensitivity there is very good linearity and zero point constancy with negligible hysteresis. This achieves the properties of the otherwise customary load cells, but a very low overall height can be maintained, the upper limit of which can be regarded as 3 to 4 cm. The forces that can be measured in this way can, for example, be in the range of IO MN.
In vorteilhafter Ausführungsform der Erfindung wird als giimmielastisches Maierial kaltviilki^isicrender Silicon-Kautschuk verwendetIn an advantageous embodiment of the invention as a giimmielastic Maierial Kaltviilki ^ isicrender Used silicone rubber
In die Schicht aus gummielastischem Maieri si ist der Metalldraht zweckmäßig als Wicklung, insbesondere mäanderförmig, eingebettet. Als Metall kann beispielsweise Manganin oder eine Silber-Mangan-Legieninp verwendet werden, wobei es wesentlich im. d.ifi ein-.-mök'lichst hohe Druckabhängigkeii dos vr/ifisclu.·!· Widerstandes einerseits und «ndVr'Tsi-M-- "in ■■ ·'■ Ί:· h;' i.'iTiii!!"" I frincriiiiirkceffi/ii'ii: i -. f "·. '«■·■*><< die'M'v Ar t'ndt'ii sk 1> hcisi 1. ■ ·λ '■ ■ i.|i.The metal wire is expediently embedded in the layer of rubber-elastic Maieri si as a winding, in particular in a meandering manner. Manganin or a silver-manganese alloy, for example, can be used as the metal. d.ifi a -.- the highest possible pressure dependency dos vr / ifisclu. ·! · resistance on the one hand and «ndVr'Tsi-M--" in ■■ · '■ Ί: · h;' i.'iTiii !! "" I frincriiiiirkceffi / ii'ii: i -. f "·. '«■ · ■ *><<die'M'v Ar t'ndt'ii sk 1> hcisi 1. ■ · λ ' ■ ■ i. | I.
Kirirhwh »I iiimlhiirh fiir eieklriM'ia" ' ■ " n, Kirirhwh »I iiimlhiirh fiir eieklriM'ia"'■"n,
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beschrieben.described.
Zur weiteren Veranschaulichung der Erfindung wird auf die Zeichnung Bezug genommen, bei welcher der Aufbau der neuen Vorrichtung schematisch dargestellt ist Man erkennt einen Zylinderkörper 1, in welchem die Schicht 2 aus vulkanisiertem Silicon-Kautschuk eingebettet ist. Diese Schicht wird mittels des stempeiförmigen Kolbens 3 beaufschlagt, wobei ein beträchtliches Spiel zwischen der Wand des Zylinders und der Außenfläche d^s Kolbens besteht. Damit dieses Spiel möglichst groß gehalten werden kann, ist im Ausführungsbeispiel ein sonst entbehrlicher Dichtungsring 4 vorgesehen.To further illustrate the invention, reference is made to the drawing, in which the Structure of the new device is shown schematically. One recognizes a cylinder body 1 in which the Layer 2 of vulcanized silicone rubber is embedded. This layer is made by means of the stamp-shaped Piston 3 is applied, with a considerable play between the wall of the cylinder and the Outer surface of the piston is made. So this game can be kept as large as possible, an otherwise dispensable sealing ring 4 is in the exemplary embodiment intended.
Bei der Belastung des Kolbens 3 mit einer Kraft wird der Druck in der vulkanisierten Silicon-Kautschuk-Schicht gesteigert, ohne daß es zu einer nennenswerten Deformation kommt. Infolge dieser Drucksteigerung ändert der in die Silicon-Kautschuk-Schicht eingebettete Widerstandsdraht 5 seinen spezifischen Widerstand, so daß eine Widerstandsänderung gemessen werden kann, auf Grund welcher sich eine Aussage über den Druck im Zylinder und somit auch über die den Kolben 3 beaufschlagende Kraft machen läßt. Wesentlich ist, daß der Widerstandsdraht 5 so gleichmäßig wie möglich aufWhen the piston 3 is loaded with a force, the pressure in the vulcanized silicone rubber layer is increased increased without there being any appreciable deformation. As a result of this pressure increase the resistance wire 5 embedded in the silicone rubber layer changes its specific resistance, so that a change in resistance can be measured, based on which a statement about the Pressure in the cylinder and thus also via the force acting on the piston 3 can be made. It is essential that the resistance wire 5 as evenly as possible
in den tragenden Querschnitt der Fläche der Silicon-Kautschuk-Füllung verteilt ist. Die Widerstandsmessung kann grundsätzlich in beliebiger Form vorgenommen werden, jedoch eignen sich Brücken-Meßvx;rstärker insbesondere für die genannte Messung.in the load-bearing cross-section of the surface of the silicone rubber filling is distributed. The resistance measurement can basically be carried out in any form However, bridge measuring devices are more suitable, in particular, for the measurement mentioned.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
Claims (4)
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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